Sonic bygger kvanteklar blokkjede med enklere arkitektur

Viktige punkter

• Sonic omdesigner proof-of-stake for å unngå Boneh–Lynn–Shacham-aggregering, noe som forenkler kvanteoppgraderinger.
• Risikoen fra Shors algoritme driver et skifte fra Elliptic Curve Digital Signature Algorithm til hash-baserte ordninger.
• Sonic Consensus System sin rettede asykliske grafmodell kan føre til reduksjon i oppgraderingskostnader, noe som støtter post-kvante-adopsjon.

Kvantetrussel utløser ny tilnærming til blokkjede-sikkerhet

Etter hvert som bekymringen øker for den langsiktige trusselen fra kvantedatabehandling, begynner blokkjedeutviklere å revurdere grunnlaget for nettverkssikkerhet. Sonic, en proof-of-stake-protokoll, posisjonerer seg som et av få systemer som er utformet for lettere å kunne tilpasse seg en post-kvante-verden.

Moderne blokkjeder er i stor grad avhengige av elliptisk kurve-kryptografi for å sikre transaksjoner og validere nettverksdeltakere. Disse metodene ligger til grunn for mye brukte signaturordninger som Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) og Ed25519. Selv om de er effektive i dag, kan de bli sårbare dersom kvantedatamaskiner når tilstrekkelig skala.

En maskin som kan kjøre Shors algoritme, kan bryte disse kryptografiske forutsetningene, slik at angripere kan utlede private nøkler fra offentlige data og forfalske transaksjoner. Derimot forblir hash-baserte funksjoner i stor grad motstandsdyktige, noe som gjør dem sentrale i neste generasjons sikkerhetsmodeller.

«Enten tilstrekkelig kraftige kvantedatamaskiner kommer i morgen eller om 50 år, må bransjen være forberedt», sa Bernhard Scholz, Sonics forskningsdirektør.

Utfordringen ligger ikke bare i å erstatte kryptografiske primitiver, men i hvordan de er innebygd i eksisterende konsensussystemer. Mange ledende proof-of-stake-nettverk er avhengige av signaturaggregeringsteknikker, som Boneh–Lynn–Shacham (BLS) eller terskelsignaturer, for å komprimere validatorstemmer til ett enkelt bevis. Disse metodene forbedrer effektiviteten, men bygger på kryptografiske antakelser som kvantedatabehandling kan undergrave.

Å erstatte dem er ikke rett fram. Post-kvante-alternativer, inkludert gitterbaserte og hash-baserte signaturer, har en tendens til å være større og mer beregningstunge. De mangler også effektive aggregeringsmetoder, noe som kan øke båndbredde- og verifikasjonskostnader betydelig.

Det er her Sonics design skiller seg ut. Konsensusprotokollen, kjent som SonicCS, unngår avhengighet av aggregerte signaturer. I stedet bruker den en rettet asyklisk grafstruktur der hver hendelse bærer en individuell signatur, kombinert med hash-referanser til tidligere hendelser.

Resultatet er et system som er avhengig av færre kryptografiske byggesteiner. Overgangen til kvantebestandige standarder vil innebære å bytte ut signaturordninger uten å endre den underliggende konsensuslogikken.

Sonics tilnærming gjenspeiler en bredere trend i blokkjedeutvikling: å planlegge for risikoer som fortsatt kan ligge flere år fram i tid. Selv om praktiske kvanteangrep fortsatt er teoretiske, kan kostnaden ved å ettermontere store, operative nettverk bli høy.

Selskapet sa at det vil fortsette å følge utviklingen innen post-kvante-kryptografi, inkludert arbeid fra standardiseringsorganer og forskningsinnsats knyttet til store økosystemer som Ethereum.

Foreløpig er debatten i stor grad akademisk. Men etter hvert som digitale eiendeler blir mer integrert i finansielle systemer, blir robustheten i den underliggende infrastrukturen gjenstand for nærmere gransking. I den sammenhengen kan evnen til å tilpasse seg uten store forstyrrelser vise seg å være like viktig som selve sikkerheten.